JPH0320410B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ガス管、水道管等の導管の内面ライ
ニングに使用するライニング樹脂組成物に関し、
更に詳しくは、著るしく損傷した固所のある導管
のの補修が可能であり、更にライニング施工後の
導管に新たな損傷や外力による変形等が生じた場
合にも硬化物のみで管状の形態を保持することが
可能であつて施工効果を依然として発揮し得る新
規なライニング樹脂組成物に関する。 従来の既設導管の内面ライニングは、単なる防
食、微小漏洩部のシール等を目的として施工され
ており、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン
樹脂等がライニング材として使用されて来た。し
かしながら、既設配管は、厳しい環境条件下にお
いては腐食貫通等の著るしい損傷を被る場合もあ
り、しかもその様な損傷を正確に把握しないこと
が多い。従つて、この様な重大な損傷部を有する
既設配管に対しては、従来のライニング施工によ
る効果は、満足すべきものとは言い難い。更に、
内面ライニング施工後の既設配管が新たに損傷さ
れたり、外力によつて大きく変形した場合には、
公知のライニング材による膜は薄く且つ保形性が
不十分ある為、膜自体が損傷若しくは変形し、所
望の防食及びシール効果が全く発揮されなくな
る。更に又、上記の如き公知のライニング用樹脂
は、人体に対する安全性、コスト、硬化速度、機
械的強度、耐水及び耐薬品性、耐久性、耐低温脆
性等の少なくとも１つの点において、満足すべき
ものとは言えない。 本発明者は、既設導管の埋設環境、既設導管に
おいて発生する損傷の種類及び程度、公知のライ
ニング材の欠点、既設導管のライニング施工条件
等を総合的に勘案した結果、通常現場で行なわれ
る既設導管の内面ライニング用の樹脂組成物は、
以下の如き性質を具備すべきであることを見出し
た。 A.ライニング前及びライニング直後 (1) ライニング樹脂の混合調製及び導管内面への
ライニング（塗布）が容易な粘度（塑性粘度＝
２×10⁵cps以下）を有し、ライニング作業中に
もこの様な適度の粘度を保持し、且つライニン
グ作業完了後は速やかに硬化する様に、常温に
おける可使時間が１時間以上、指触乾燥時間が
48時間以下であること。 (2) 樹脂の揮発成分等による皮膚刺激性、毒性、
刺激臭等がなく、衛生上の問題点を生じないこ
と。 (3) 作業の簡易化、施工装置の簡略化等の観点か
ら、常温であること。 (4) ライニング終了後樹脂が硬化するまでの間所
定のライニング膜厚を維持するとともに塗布物
の垂れを生じない為のチキソトロピー性（剪断
応力降伏値＝0.5g／cm²以上）を有すること。 B.ライニング樹脂硬化後 (1) 導管内面に密着してこれを完全に被覆するこ
とにより、内面からの腐食を防止し且つ管内流
体の漏洩部をシールして以後の漏洩をも防止し
得ること。 (2) 導管の伸縮及び曲げに対応して変形し得る程
度の伸び率を有し、伸縮及び曲げによつてライ
ニング膜に損傷を生じないこと。 (3) ライニング膜が、都市ガス、水道水等の管内
流体及びこれ等に含まれる可能性のある各種成
分に対し、良好な耐性を有すること。 (4) ライニング膜単独でも、プラスチツク管とし
ての保形性を有する程度の機械的強度を有する
こと。 (5) ライニング膜が、外面において接触する可能
性のある地下水及びその含有成分に対する耐性
及び時間的な耐久性を有すること。 (6) 施工環境での年間温度変化（０〜35℃）に対
して機械的物性等の変化が少なく、低温脆性も
ないこと。 本発明者は、上記の要件に合致するライニング
材を見出すべく、種々の樹脂について実施及び研
究を重ねた結果、エポキシ系樹脂が他の樹脂に比
してより良く上記の要件を充足し且つ毒性、可燃
性等の欠点も少ないことが判明した。しかしなが
ら、従来公知のエポキシ系樹脂硬化物は、強度に
は優れているものの、導管の伸縮及び曲げ並びに
管体の変形に対応する伸びを示さず、損傷を生じ
やすいので、実用に供し得ないことも見出され
た。そこで、本発明者は、埋設導管内におけるラ
イニング膜を想定し、0.2Kg／cm²（地下2mでの水
圧に相当する）以下の外力に対しては保形性を発
揮し、これ以上の外力に対しては破断することな
く変形（座屈、曲げ、伸縮等）して、少なくとも
管内流体の漏洩を防止し得るという条件に合致す
るエポキシ樹脂硬化物を求めて更に研究を進め
た。その結果、下記に示す特定のオリゴマーと特
定のエポキシ樹脂との配合物がその目的を満足さ
せることを見出し、本発明を完成するに到つた。 以下、本発明樹脂組成物を構成する各成分につ
いて詳述する。尚、以下において、“％”とある
のは、“重量％”を示す。 ．オリゴマー １）アクリロニトリル・ブタジエン変性のエポ
キシあるいはアミン、２）ウレタン変性のエポキ
シあるいはアミン、３）１，４−ポリブタジエン
変性エポキシあるいはアミン、及び４）１，２−
ポリブタジエン変性エポキシあるいはアミンから
なる群に属し且つ分子量が400〜5000、より好ま
しくは600〜3000オリゴマーの少なくとも１種を
樹脂成分重量の10〜80％、より好ましくは30〜60
％使用する。これ等のオリゴマーが80％をこえる
場合には、樹脂組成物の粘度が２×10⁴cp／25℃
以上となるので、これに剪断応力降伏値が0.5g／
cm²以上となるように垂れ防止剤を添すると、塑性
粘度が２×10⁵cp／25℃以上となつてライニング
施工が困難となる。一方、オリゴマーの量が10％
未満の場合には樹脂組成物中のゴム成分含有量が
相対的に低下するため、樹脂硬化物が低温域に於
いて脆いものとなる。これらのオリゴマーは、例
えば、 で表わさせるエポキシあるいは H₂N−C²H₂−NH₂で表わされるアミンと で表わされるアクリロニトリルブタジエン、 で表わされるウレタン、 HOOC（−CH₂−CH＝CH−CH₂）−nCOOH で表わされる１，４−ポリブタジエンあるいは で表わされる１，２−ポリブタジエンとを反応さ
せて、それぞれの末端にエポキシ基あるいはアミ
ン基を有する様に変性したものである。 ．低粘度エポキシ樹脂 (1) ビスフエノールＦジグリシジルエーテル (2) ジグリシジルアニリン、及び (3) ダイマー酸ジグリシジルエステル からなる群から選ばれた少なくとも１種（25℃に
おける粘度5000cp以下）を用いる。上記低粘度
エポキシ樹脂は、本発明において規定する粘度
（25℃における粘度5000cp以下）の範囲内に納ま
るのであれば、ビスフエノールＡジグリシジルエ
ーテル型エポキシ樹脂などの他のエポキシ樹脂と
の混合物として使用しても良い。 ．アミン系エポキシ硬化剤 (1) 芳香族系アミン類 (2) ポリオキシアルキレンアミンモノエポキサイ
ド付加物、及び (3) ポリアミド類からなる群から選ばれたアミン
系エポキシ硬化剤の少なくとも１種を使用する。
アミン系エポキシ硬化剤の使用量は、前記低粘
度エポキシ樹脂または他のエポキシ樹脂との混
合物とアミン系エポキシ硬化剤の合計量が、樹
脂成分重量からオリゴマーの重量を差引いた値
に等しくなる量とする。更に、末端アミン基のオ
リゴマー中のアミン成分及びアミン系エポキシ
硬化剤の合計（以下硬化剤という）の量と末端
エポキシ基のオリゴマー中のエポキシ成分及び
低粘度エポキシ樹脂または他のエポキシ樹脂と
の混合物の合計（以下主剤という）の量との比
が、当量換算で１となる様にする。硬化剤にオリ
ゴマーを配合しない場合には活性水素当量120以
下の硬化剤が好ましい。これより大きい当量の硬
化剤を用いると、主剤に対する硬化剤配合量が増
加するため、主剤に配合されているオリゴマー濃
度つまりゴム成分含有量を低下させる事になり樹
脂硬化物が低温域に於いて脆いものとなる傾向が
ある。また硬化剤にアクリロニトリル・ブタジエ
ン変性アミン（商標“HycarATBN”米国BF・
グツドリツチ社製）などのオリゴマーを配合する
場合には活性水素当量90以上、好ましくは120以
上であつて、粘度が1000cp／25℃以下、好まし
くは500cp／25℃以下の硬化剤を同伴配合する事
が好ましい。活性水素当量が90未満であつたり、
粘度が1000cp／25℃をこえる硬化剤ではオリゴ
マーとの混合粘度を２×10⁴cp／25℃以下ににす
る事が困難となり、これに剪断応力降伏値が
0.5g／cm²以上となるように垂れ防止剤を添加する
と塑性粘度が２×10⁵cp／25℃以上となつて、主
剤との混合やライニング施工が困難となる傾向が
ある。 ．垂れ防止剤 上記，及びからなる混合物の粘度は、２
×10⁴cps程度以下であり、これは、樹脂組成物の
混合調製及び導管内面へのライニングには好適で
あるが、ライニング終了後樹脂硬化までの間所定
のライニング膜厚を維持するとともに塗布物の垂
れを生じない為のチキソトロビー性を附与するこ
とが出来ない。従つて、本発明においては、例え
ば、無水シリカ（“アエロジル”、日本アエロジル
（株）製その他）、アスベスト（“カリドリア・ア
スベスト”、巴工業（株）製その他）、モンモリロ
ナイト及びその有機酸塩（“ベントン”、ナシヨナ
ル・レツド（株）製その他）、脂肪酸金属塩等の
少なくとも１種を垂れ防止剤として加え、塑性粘
度を最大２×10⁵cps程度まで高めて樹脂塗布層の
剪断応力降伏値を0.5g／cm²以上とする。垂れ防止
剤は、上記，及びの合計100重量部に対し、
0.5〜５重量部添加する。 本発明のライニング樹脂組成物は、公知のそれ
とは異なつて、非反応性希釈剤又は可塑剤の使用
を必須とはしないが、前述の諸性質を阻害しない
範囲において併用することを妨げない。又、必要
に応じて公知の硬化促進剤、充填剤、着色剤等を
併用しても差支えない。非反応性希釈剤としは、
ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ｎ
−ブチルグリシジルエーテル、メチルアルコー
ル、フルフリルアルコール、パインオル等が例示
される。硬化促進剤としては、トリー２，４，６
ジメチルアミノメチルフエノール等のフエノー
類、トリエチレンテトラミンの如き鎖状脂肪酸族
ポリアミ等が例示される。充填剤としては、炭酸
カルシウム、シリカ粉末、タルク、酸化亜鉛、け
い酸塩、硫酸バリウムなどがあり、使用量は樹脂
成分の合計100重量部に対して通常0.1〜30重量部
とすれば良い。また着色剤（顔料及び染料）とし
ては酸化チタン、カーボンブラツク、酸化鉄、フ
タロシアニン系顔料、アゾ系顔料、メチレンブル
ー、クリスタルバイオレツト、ローダミンＢ、フ
クミン、オーラミン、アントラキノン系染料など
があり、これらは樹脂成分と充填材との総和100
重量部に対して0.1〜10重量部の範囲で用いられ
れる。 本発明によれば、以下の如き効果が奏される。 (a) 公知のエポキシ樹脂系ライニング材とは異
なつて、大量の非反応性希釈剤又は可塑材（ベ
ンジルアルコール、メタノール、ジブチルフタ
レート、ジオクチルフタレート、パイン油、フ
ルフリルアルコール等）を使用しないので、希
釈剤又は可塑剤の発揮による硬化物物性の著る
しい経時的変化、硬化物の機械的物性、耐水
性、耐薬品性、耐久性の大きな低下等の問題を
生じない。 (b) 上記の如き大量の希釈剤又は可塑剤を使用し
ないにもかかわらず、樹脂の混合及びライニン
グ操作に適した塑性粘度を有するもので、作業
性に優れている。 (c) ライニング作業中には適度の粘度を保持し、
ライニング作業完了後には速やかに硬化するの
で、塗布物の垂れを生ずることなく所定のライ
ニング膜厚が得られる。 (d) 硬化後のライニング膜は、単独でプラスチツ
ク管としての保形性を有する優れた機械的特性
を具備している。 (e) 耐久性に優れているので、既設導管の伸縮及
び曲げにも十分対応して変形することが出来
る。 (f) 導管が万一著るしく損傷して外力が直接ライ
ニング膜に加わつた場合にも、地下水圧程度の
外力では変形せず、それ以上の大きな外力が加
わつた場合には、変形はするが損傷することは
なく、管内流体の漏出を防止し得る。 実施例 １〜３及び比較例 １ 下記第１表に示す割合（重量部）で各成分を混
合して得た主剤と硬化剤とから本発明ライニング
樹脂組成物を得た。硬化前及び硬化後の性質は、
第２表に示す通りである。 尚、第１表及び第２表並びに引続く各実施例及
び比較例において使用する略記の意味は、以下の
通りである。 エポキシ樹脂……ビスフエノールＡジグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂、商標“エピコート
828”油化シエル（株）製。13500cp（25℃）。 エポキシ樹脂…ダイマー酸ジグリシジルエステ
ル型エポキシ樹脂、商標“エピコート871”、油化
シエル（株）製。600cp（25℃）。 エポキシ樹脂…ポリアルキレングリコールジグ
リシジルエーテル型エポキシ樹脂、商標“ED−
503”旭電化工業（株）製。25cp（25℃）。 エポキシ樹脂…ジグリシジルアニリン型エポキ
シ樹脂、商標“GOT”日本化薬（株）製。35cp
（25℃）。 エポキシ樹脂…ビスフエノールＦジグリシジル
エーテル型エポキシ樹脂、商標“エピクロン
830”、大日本インキ化学工業（株）製。4000cp
（25℃）。 オリゴマー…アクリロニトリル・ブタジエン変
性のエポキシオリゴマー（分子量600）、商標“エ
ピクロンEXA−992”、大目本インキ化学（株）
製。 オリゴマー…ウレタン変性のエポキシオリゴマ
ー（分子量500）、商標“ADKEPU−６”、旭電
化工業（株）製。 オリゴマー…アクリロニトリル・ブタジエン変
性のアミンオリゴマー（分子量2000〜3000）、商
標“HycarATBN−1300×16”、米BFグツドリ
ツチ社（宇部興産）（株）製。 硬化剤…ビススピロ環ジアミン、商標“エポメ
ートＢ−002”、油化シエル（株）製。 硬化剤…ポリアミド変性アミン、商標“エポメ
ートYN−100”、油化シエル（株）製。 硬化剤…ポリオキシアルキレンアミンモノエポ
キサイド付加物、商標“NJ−693”、日生工業
（株）製。 硬化剤…ジアミノジフエニルメタン（DDM）
変性アミン、商標“ND−068”、日生工業（株）
製。

【表】

【表】

【表】

【表】 第２表に示す結果から明らかな如く、本発明樹脂
組成物は、硬化後の伸び率、シヤルピー衝撃値、
クリープ歪並びに耐温水耐久性（引張り強度保持
率、ヤング率保持率、伸びの変化及び重量変化
率）等の点において、優れた効果を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ａ (1) アクリロニトリル・ブタジエン変性
   のエポキシ又はアミン (2) ウレタン変性のエポキシ又はアミン (3) １，４−ポリブタジエン変性エポキシ又は
   アミン、及び (4) １，２−ポリブタジエン変性エポキシ又は
   アミン からなる群から選ばれた分子量400〜5000のオリ
   ゴマーの少なくとも１種、 Ｂ (1) ビスフエノールＦジグリシジルエーテル (2) グリシジルアニリン、及び (3) ダイマー酸ジグリシジルエステル からなる群から選ばれた低粘度エポキシ樹脂（25
   ℃における粘度が5000cp以下）の少なくとも１
   種またはこれらの低粘度エポキシ樹脂の少なくと
   も１種と他のエポキシ樹脂との低粘度混合物（25
   ℃における粘度が5000cp以下） 及び Ｃ (1) 芳香族系アミン類 (2) ポリオキシアルキレンアミンモノエポキサ
   イド付加物、及び (3) ポリアミド類 からなる群から選ばれたアミン系エポキシ硬化剤
   の少なくとも１種 より構成される硬化性組成物であつて、Ａ項に記
   載のオリゴマー10〜80重量％並びはＢ項に記載の
   低粘度エポキシ樹脂または他のエポキシ樹脂との
   低粘度混合物及びＣ項に記載のアミン系エポキシ
   硬化剤の合計量90〜20重量％からなり、かつ末端
   アミン基の上記オリゴマー中のアミン成分及び上
   記アミン系エポキシ硬化剤の合計量と末端エポキ
   シ基の上記オリゴマー中のエポキシ成分及び上記
   低粘度エポキシ樹脂または他のエポキシ樹脂との
   低粘度混合物の合計量との比が１（当量換算）で
   ある樹脂成分100重量部 及び ２ 垂れ防止剤0.5〜5.0重量部 を含有する導管の内面ライニング用樹脂組成物。